某锅炉房课程设计说明书.docx
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1、某锅炉房课程设计说明书一、 设计概况 本设计为一蒸汽锅炉房,为生产、生活以及厂房和住宅采暖生产饱和蒸汽。生产和生活为全年用气,采暖为季节型用气。生产用气设备要求供应的蒸汽压力最高为 0.6MP,用气量为 3.5t/h;凝聚水受生产过程的污染,不能回收利用。采暖用气量为 6.2t/h,其中生产车间为高压蒸汽采暖,住宅则采纳低压蒸汽采暖;采暖系统的凝聚水回收率达 25%通风用气的凝聚水回收率达 80%。生活用汽主要供应食堂和浴室的用热须要,用气量为 0.4t/h,凝聚水回收率达 80%。二、 设计原始资料1、1. 蒸汽负荷及参数:生产用汽1D =3.5t/h,1P =0.40.6MPa,无凝聚水回
2、收 采暖用汽 2D=6.2t/h,2P =0.40.6MPa,凝聚水回收率=25% 通风用汽3D =0.88t/h,3P =0.2MPa,无凝聚水回率=80% 生活用汽4D =0.6t/h,4P =0.06MPa,无凝聚水回收2、媒质资料:元素分析成分:% 48 . 32 %, 00 . 9 %, 86 . 0% 11 . 6 %, 94 . 1 %, 06 . 3 %, 55 . 46= = = = = =y y yy y y yA W NO S H C 煤的可燃基挥发分:%, 5 . 38 =rV 应用基低位发热量 17693 =ydwQ KJ/Kg. 3、水资资料; 总硬度:H=3.1m
3、e/L 永久硬度:FTH =1.0me/L 总碱度:TH =2.1me/L PH 值:PH :7.5 溶解氧:6.58.9 mg/L 悬浮物:0 溶解固形物:380me/L 4、气象资料:1) 年主导风向:西北 2)平均风速: 3.5 m/s3) 大气压:97870Pa 4) 海拔高度: 396.9 m 5) 最高地下水位:-3.5m 6) 土壤冻结深度: 无土壤冻结状况 7) 冬季采暖室外计算温度:-5 C08) 冬季通风室外计算温度:1 C0 9) 采暖用气天数:100 天 10) 通风用气天数:100 天三、 热负荷计算及锅炉选择 1、热负荷计算:(1)采暖季最大计算热负荷 ) (4 4
4、 3 3 2 2 1 1 0max1D K D K D K D K K D + + + = t/h 式中:0K ——考虑热网热损失及锅炉房汽泵、吹灰、自用蒸汽等因素的系数,取 1.10—1.15; 1K ——生产用汽的同时运用系数,取.0.8; 2K ——采暖用汽的同时运用系数,取 1.0; 3K ——通风用汽的同时运用系数,取 0.8—1.10; 4K ——生活用汽的同时运用系数,取 0.5; =m a x1D 1.12(0.8 3.5+1.0 6.
5、2+0.9 0.88+0.5 0.4)=11.19 t/h(2) 非采暖季最大计算热负荷 Dmax2=K o (K 1 D 1 +K 4 D 4 )=1.12(0.8x3.5+0.5x0.4)=3.36 t/h2锅炉型号与台数的确定依据最大计算热负荷 11.19 t/h 及生产、采温煦生活用均不大于 0.6Mpa,本设计选用 KZL4-1.3-AII 型锅炉 3 台。采暖季 3 台锅炉基本上满负荷运行;非采暖季 2 台锅炉运行,负荷率约在0080 左右,锅炉的修理保养可在非采暖季进行,故本锅炉房不设置备用锅炉。四、给水及水处理设备的选择 1、给水设备的选择 (1)锅炉房给水量的计算G=KDma
6、x (l+Ppw )t/h式中:K——给水管网漏损系数,取 1.03;Dmax ——锅炉房蒸发量,t/h;Ppw ——锅炉排污率,%,本计算依据水质计算,取 10%。 对于采暖季,给水量为 G 1 =KD 1amx(l+ppw )=1.03 11.19(1+0.1) = 12.68 t/h对于非采暖季为 D 2 =KD 2max (l+ ppw )= 1.03 3.36(1+0.1) = 3.81 t/h (2)给水泵的选择给水泵台数的选择,应能适应锅炉房全年负荷改变的要求。本锅炉房拟选用 4 台电动给水泵,其中 1 台备
7、用。采暖季 3 台启用,其流量应大于 1.1x12.68 = 13.95 t/h,现选用:型号5211 - GC流量 6 s m /3 扬程1127KPa 电机型号 2 132 2 - s Y功率7.5KW 转数2950 r/min 进水管 Dg40,出水管 Dg40。因 KZL4-1.3-AII 型锅炉为轻型炉墙结构,炉体蓄热实力不大;停电时给水泵停止给水不会造成锅炉缺水事故,所以,本设计不设置备用汽动给水泵。(3)给水箱体积的确定 本锅炉房容量虽小,按低压锅炉水质标准规定给水应经除养处理。考虑到作为课程设计,为简化系统,本锅炉房按不设给水除养装置布置,将凝聚水箱和软水水箱合一,作为锅炉的给
8、水箱。为保证锅炉的平安牢靠和检修条件,给水箱设中间隔板,以便水箱检修时相互切换运用。 给水箱体积,按储存 1.25h 的锅炉房额定蒸发量设计,外行尺寸3000 2500 2000 mm ,合计 15 m3 。 2水处理系统设计及设备选择依据原水水质指标,本设计拟采纳钠离子交换法软化给水。由于原水总硬度为 3.1 l me/ ,属中硬度水,所以确定选用逆流再生钠离子交换器两台,以 732#树脂为交换剂。为提高软化效果和降低盐耗,两台交换器串联运用:当第一台交换器的软化水出现硬度时,随即把其次台串入运用;直至第一台交换器出水硬度达 1—1.5 l me/ 时,停运第一台,打算再生,由其
9、次台单独运行软化,如此循环运用。(1)锅炉排污量的计算 锅炉排污量通常通过排污率来计算。排污率的大小,可由碱度或含盐量的平衡关系式求出,取两者的最大值。按给水的碱度计算排污率:%) 1 (gs ggsaA AAP-=a 式中:gsA ——给水的碱度,由水质资料可知为 2.1me/L; gA ——锅水允许碱度,依据水质标准,对燃用固体燃料的水火管锅炉为 22 me/L; a ——凝聚水回收率,本设计可由下式确定:=+=max13 28 . 0 25 . 0DD Da 20.14% AP =1 . 2 221 . 2 ) 20
10、 . 0 1 (- - = 8.43% 按给水中含盐量(溶解固形物)计算排污率:%) 1 (gs ggssS SSP-=a 其中:给水含盐量gsS ,已知 380me/L,锅炉允许含盐量,gS 为 4000me/L, 所以:380 4000380 ) 20 . 0 1 (- -=sP =8.38% 故此,锅炉排污率取 10%。(2)软化水量的计算 锅炉房采暖季的最大给水量与凝聚水回收量之差,即为本锅炉房所需补充的软化水水量:3 3 2 2max1) 1 ( P P P KD Gpw rsa a - - + =1.03 11.19 (1+0.1)-(0.25 6.2-0.8 0.88)=10.4
11、2 t/h (3)钠离子交换器的选择计算 钠离子交换器的选择计算表(表 1)序号 名称 符号 单位 计算公式或数据来源 数值 1 软化水量 rsGt/h 从前计算 10.42 2 软化速度 rsvm/h 依据原水 L me H g / 1 . 3 =20 3 所需交换器截面积 F2m20 / 42 . 10=rsrsvG 0.521 4 实际交换器截面积 F 2m选用 f 750 交换器两台,交换运行 0.441 5 交换剂层高 h m 交换器产品规格 1.56 运行时实际软化速度 v m/h rsG /F=10.42/0.441 23.63 7 交换剂体积 V 3mHf=1.5 0.441
12、0.66 8 交换剂工作实力 0E3/m ge732#树脂 11001500 1200 9 交换剂工作容量 E ge 1V0E =0.66 1200 792 10 运行持续工作时间 T h ) (0H H GErsn-=) 04 . 0 1 . 3 ( 42 . 101 792- 24.84 11 小反洗时间 1tmin 取用 5 12 小反洗水流速度 1vm/h 取用 8 13 小反洗耗水量 1V3mF1v1t =0.441 8 5/60 0.3 14 静置时间 2tmin 交换器回落,压脂平整,取用 4 15 再生剂(食盐)纯度 j% 工业用盐,取用 95 16 再生剂单耗 q g/ge
13、逆流再生 90 17 再生一次所需再生剂量 yGkg Eq/1000 j =792 90/1000 0.95 75.03 18 再生液浓度 yC% 取用 7 19 再生一次稀盐液体积 zsV3myG /1000yC =75.03/1000 0.07 1.07 20 再生一次耗水量 3V3m近似等于zsV1.07 21 再生速度 3vm/h 低速逆流再生,取用 2 22 再生时间 3tmin 603V /F3v =60 1.07/0.441 2 73 23 逆流冲洗时间 4tmin 低速将再生液全部顶出交换器 75 24 逆流冲洗耗水量 4V3m3v F4t /60=2 0.441 75/60
14、1.10 25 小正洗时间 5tmin 取用 8 26 小正洗速度 5vm/h 取用 12 27 小正洗耗水量 5V3mF5t5v /60=0.441 8 12/60 0.7128 正洗时间 6tmin 取用 5 29 正洗速度 6vm/h 取用 18 30 正洗耗水量 6V3mF6v6t /60=0.441 5 18/60 0.66 31 再生过程所需总时间 tmin 1t +2t +3t +4t +5t +6t =5+4+73+75+8+5 170 32 再生需用自来水耗量 slV3m1V +5V +6V =0.3+0.71+0.66 1.67 33 再生需用软水耗量 rsV3m3V +4
15、V =1.07+1.1 2.17 34 再生一次总耗水量 zV3mslV +rsV =1.67+2.17 3.84逆流再生离子交换器逆流再生离子交换器在连续运行 8—10 周期后,一般宜进行一次大反洗,以除去交换剂层中的污物和破裂的交换剂颗粒。大反洗流速取 10 h m/ 。时间约 15 min 。 大反洗后的第一次再生,其再生剂耗量比正常运行时约增大一倍。 大反洗前,应先进行小反洗,以爱护中间排管装置。(4)再生液(盐液)的配置和储存设备 为减轻搬运食盐等的劳动强度,本设计采纳浓盐液池保存食盐的方法,即将运来食盐干脆倒入浓盐液池。再生时,把浓盐液提升到稀盐液池,用软水稀释至要求的
16、程度,再由盐液泵输送至离子交换器再生。1)浓盐液池体积的计算 本锅炉房钠离子交换器运行周期为 24.8+2.83=27.63,每再生一次需耗盐75.03kg,如按储存 10 天的食盐用量计算,则浓溶液(浓度 26%)池的体积为 347 . 21000 26 . 0 2803 . 75 24 10m = 2)稀盐液池体积的计算 再生一次需稀盐液(浓度 5%)的体积为 1.073m ,若按有效容积系数 0.8 计算,稀盐液池体积为 1.5m3 。本设计拟用混凝土砌筑一个尺寸为 2000 2000 1000盐池。浓,稀盐池各一半。3)盐液泵的选择 盐液泵的作用:其一是把浓盐液提升到稀盐液池;其二是输
17、送稀盐液至离子交换器,过量的部分稀盐液池进行扰动,使之浓度匀称。盐液泵运行时间短,不需设制备用泵。为防盐液腐蚀,选用 102 型塑料泵一台:流量 6t/h,扬程 196Pa,电极功率 1.7KW,转速 2900r/min。该泵进口管径 Dg40,Dg40。4)原水加压泵的选择 有时自来水水压偏低,为了确保再生时所需的反洗水压和软化过程所需克服交换器阻力的水压,特设置原水加压泵 1 台:型号 5211 - GC ,流量 63m /h,扬程 1128Pa,电机 2 1322- s Y ,功率 7.5KW,转速 2950r/min。 该泵进口管径 D g 40,出口管径 D g 40。五 、汽水系统
18、主要管道管径的确定 1 锅炉房最大的用水量及自来水总管管径的计算 2 自来水总管的流量,即为锅炉最大用水量,包括以下几项:(1)运行交换器的软水流量 G rs ,计 10.42t/h; (2)备用交换器再生过程中的最大瞬量流量,以正洗流量计,FV 6 =0.441 18=7.94t/h (3)引风机及给水泵的冷却水流量,按风机轴承箱进水管径 D g 15,水速 2m/s 计算,冷却水流量约 1.3t/h; (4)煤厂,渣厂用水量,估计约 0.5t/h; (5)化验及其他用水量,大约 0.7t/h; (6)生活用水量,粗略取计 1t/和。(7)如 此 锅 炉 房 最 大 小 时 用 水 量 大
19、约 为(10.42+7.94+1.3+0.5+0.7+1)=21.86t。若取管内水速为 1.5m/s,则自来水总管管径可由下式计算:d0=2pw 3600G 0= m 072 . 05 . 1 360086 . 212 = p 本设计选用自来水总管管径0d =89 4mm 2 与离子交换器相接的各管管径的确定 交换器上个连接管管径与其本体的对应管径一样,即除进盐液管管径为D g 40 外,各管管径均为 D g 50。3 给水管管径的确定 (1)给水箱出水总管管径 出水总管的流量,按采暖季给水量 G 1 (12.68t/h)考虑,若取管内水速为 2m/s,则所需总管内径为 48mm。本设计适当
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